Ritmos respiratórios durante o sono fortalecem a consolidação da memória

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Neuroscience - 17 de dezembro de 2024

Resumo: Novas pesquisas mostram que os ritmos respiratórios durante o sono sincronizam as ondas cerebrais no hipocampo, uma região essencial para a consolidação da memória. Essas ondas cerebrais — ondas lentas, fusos e ondulações — ocorrem em pontos específicos do ciclo respiratório, sugerindo que a respiração desempenha um papel fundamental no processamento da memória.

A respiração desordenada durante o sono, como a apneia do sono, pode interromper essa sincronização, potencialmente prejudicando a formação da memória e a saúde cognitiva. As descobertas destacam a respiração como um ritmo crucial para coordenar a atividade cerebral que solidifica as memórias durante a noite.

Principais fatos

• Respiração e memória: os ritmos respiratórios coordenam as ondas cerebrais que fortalecem a memória durante o sono.

• Ondas hipocampais: ondas lentas, fusos e ondulações ocorrem em sincronia com fases respiratórias específicas.

• Impacto na saúde: Distúrbios respiratórios do sono, como apneia do sono, podem prejudicar a consolidação da memória.

  
  

Fonte: Northwestern University

 Assim como um maestro coordena diferentes instrumentos em uma orquestra para produzir uma sinfonia, a respiração coordena as ondas cerebrais do hipocampo para fortalecer a memória enquanto dormimos, relata um novo estudo da Northwestern Medicine.

Esta é a primeira vez que ritmos respiratórios durante o sono foram ligados a essas ondas cerebrais hipocampais — chamadas ondas lentas, fusos e ondulações — em humanos. Os cientistas sabiam que essas ondas estavam ligadas à memória, mas seu condutor subjacente era desconhecido. 

“Para fortalecer as memórias, três oscilações neurais especiais surgem e sincronizam no hipocampo durante o sono, mas acreditava-se que elas surgiam e desapareciam em momentos aleatórios”, disse a autora sênior do estudo, Christina Zelano, professora de neurologia na Faculdade de Medicina Feinberg da Universidade Northwestern. 

“Descobrimos que eles são coordenados por ritmos respiratórios.”

Cientistas da Northwestern descobriram que oscilações do hipocampo ocorrem em pontos específicos do ciclo respiratório, sugerindo que a respiração é um ritmo crítico para a consolidação adequada da memória durante o sono. 

“A consolidação da memória depende da orquestração das ondas cerebrais durante o sono, e mostramos que esse processo é sincronizado de perto com a respiração”, disse o autor correspondente Andrew Sheriff, um estudante de pós-doutorado no laboratório de Zelano. 

O estudo será publicado em 16 de dezembro na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

As descobertas têm implicações importantes para distúrbios respiratórios durante o sono — como a apneia do sono — que estão associados à má consolidação da memória. 

Todos nós já tivemos a experiência de melhores memórias após uma noite de sono. Isso foi notado já na Roma antiga, quando o estudioso Quintillion escreveu sobre o “fato curioso” de que “o intervalo de uma única noite aumentará muito a força da memória”, disseram os autores do estudo.

Ele estava descrevendo o que hoje chamamos de consolidação da memória, que é realizada pela coordenação primorosamente ajustada de diferentes ondas cerebrais no hipocampo. 

“Quando você dorme, seu cérebro está ativamente repetindo experiências que você teve durante o dia”, disse Sheriff.

Sheriff tinha acabado de retornar de uma conferência em Reykjavik, Islândia, onde ele teve que aprender a se virar em uma nova cidade. “O hipocampo desempenha um papel importante na formação de um mapa de uma nova área”, disse Sheriff.

“Eu acordava e sentia que tinha uma representação melhor da cidade ao meu redor. Isso era facilitado pelas oscilações que ocorriam durante meu sono, que descobrimos serem coordenadas pela respiração.”

O estudo indica que pessoas com respiração interrompida durante o sono devem procurar tratamento, disse Sheriff. 

“Quando você não dorme, seu cérebro sofre, sua cognição sofre, você fica confuso”, disse Sheriff. “Também sabemos que a respiração desordenada durante o sono está conectada a derrame, demência e distúrbios neurodegenerativos como a doença de Alzheimer.

“Se você ouvir alguém respirando, você pode ser capaz de dizer quando ele está dormindo, porque a respiração é ritmada de forma diferente quando você está dormindo. Uma razão para isso pode ser que a respiração está realizando uma tarefa cuidadosa: coordenar ondas cerebrais que estão relacionadas à memória.”

O estudo é intitulado “A respiração orquestra a sincronização das oscilações do sono no hipocampo humano”.

Outros autores da Northwestern incluem Guangyu Zhou, Justin Morgenthaler, Christopher Cyr, Katherina K. Hauner, Mahmoud Omidbeigi, Joshua Rosenow, Stephan Schuele e Gregory Lane.

Sobre esta notícia sobre pesquisa de sono e memória

Autor: Kristin SamuelsonFonte: Northwestern UniversityContato: Kristin Samuelson – Northwestern UniversityImagem: A imagem é creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: acesso fechado.“ A respiração orquestra a sincronização das oscilações do sono no hipocampo humano ” por Christina Zelano et al. PNAS

Resumo

A respiração orquestra a sincronização das oscilações do sono no hipocampo humano

Oscilações aninhadas do sono, emergindo de estados assíncronos em rajadas coordenadas, são críticas para a consolidação da memória. Não se sabe se essas rajadas emergem intrinsecamente ou de um ritmo subjacente.

Aqui, mostramos uma oscilação respiratória não descrita anteriormente no hipocampo humano que se acopla a oscilações cardinais do sono.

Além disso, a respiração promove o aninhamento de ondulações em oscilações lentas, sugerindo que a respiração atua como um ritmo intrínseco para coordenar a sincronização das oscilações do sono, fornecendo uma estrutura única para caracterizar os processos respiratórios e de memória relacionados ao sono.